Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

The influence of pressure drop on gas emissions from a mining shaft - an overview

Wrona Paweł, Różański Zenon, Pach Grzegorz, Niewiadomski Adam, Suponik Tomasz

Journal of Sustainable Mining

|

2021

|

Vol. 20, iss. 1

20--27

EN

Climate change can make an impact on the mining sector and post-mining sites. Among others, extreme weather events are connected with sudden and deep pressure drops which lead to gas emissions from an underground space to the surface through closed shafts. The tests undertaken in the frameworks of TEXMIN project lead to get measuring data of this phenomenon and will allow validating numerical models for further forecasts and mitigation means. Three examples of the results were presented. They showed that the intensity of pressure drop influences strongly on gas emissions from a closed shaft. Although the pressure drop process should be investigated in detail considering hourly or even more frequent variations of pressure. Considering the variation of emitted gases in the vicinity of the closed shaft they remained increased even 20-30 m from the point of emissions.

2

Application of the FTA and ETA method for gas hazard identification for the performance of safety systems in the industrial department

Ignac-Nowicka J.

Management Systems in Production Engineering

|

2018

|

nr 1 (26)

23--26

EN

The paper analyzes the conditions of safe use of industrial gas systems and factors influencing gas hazards. Typical gas installation and its basic features have been characterized. The results of gas threat analysis in an industrial enterprise using FTA error tree method and ETA event tree method are presented. Compares selected methods of identifying hazards gas industry with respect to the scope of their use. The paper presents an analysis of two exemplary hazards: an industrial gas catastrophe (FTA) and an explosive gas explosion (ETA). In both cases, technical risks and human errors (human factor) were taken into account. The cause-effect relationships of hazards and their causes are presented in the form of diagrams in the drawings.

3

Forecast of methane emission from closed underground coal mines exploited by longwall mining - a case study of Anna coal mine

Duda A., Krzemień A.

Journal of Sustainable Mining

|

2018

|

Vol. 17, iss. 4

184--194

EN

Closure and post-closure periods in underground coal mines present specific risks that have to be handled with sound management practices in order to achieve sustainability within the mining sector. These risks may negatively affect the environment and result in hazards on the surface caused by phenomena occurring in the rock mass after mining operations. One of the hazards that has to be considered in the process of coal mine closure is gas, which is caused by methane emission after mining operations cease. This paper presents a forecast of methane emissions conducted within the framework of the Research Fund for Coal and Steel “MERIDA” project, using a model that was developed by the National Institute for the Environment and Industrial Hazards (INERIS) from France, and the Central Mining Institute (GIG) in Katowice, from Poland. This model enables the estimation of the volume of methane emitted into longwall goafs from relaxed undermined and overmined coal seams in order to assess in a further step the risk of methane emissions into the atmosphere from closed/sealed underground coal mines. For a critical analysis of the forecasted methane emissions into the longwall goafs, the results obtained with this model were compared with a gas decline curve generated for longwall goafs from closed/sealed underground coal mines in Australia, where long term full range data was available. The results of the analysis allowed the forecasted emissions and, thus, the accuracy of the model to be validated. The forecast was developed in the “Anna” coal mine, property of the PGG Company, which is located in the southern part of the Upper Silesian region in the south of Poland, near the border with the Czech Republic, and that is undergoing a closure process.

4

Uwarunkowania zastosowania metod pomiarowych w określaniu stężenia siarkowodoru w powietrzu kopalnianym

Kulik W., Gajosiński S., Gola S., Turkiewicz W.

Cuprum : czasopismo naukowo-techniczne górnictwa rud

|

2018

|

nr 3

43--53

PL

W artykule przedstawiono ogólne uwagi dotyczące zagrożenia gazowego siarkowodorem w kopalniach KGHM Polska Miedź S.A. Wyszczególniono metody badań i pomiarów stężenia składników gazowych, występujących w powietrzu kopalnianym, oraz kryteria wyboru określonej metody w warunkach ruchowych kopalni. Scharakteryzowano wybrane metody pomiarowe, które wstępnie rekomenduje się do wykorzystania w kopalni rud miedzi, a mianowicie: metodę laserową, metodę chromatograficzną z chromatografem przenośnym, metodę FTIR (transformata Fouriera w podczerwieni), metodę fluorescencji w ultrafiolecie oraz przenośne detektory gazu szybkiego odczytu. Przedstawiono wstępne wyniki badań z wykorzystaniem tzw. mierników szybkiego odczytu, ukierunkowane na określenie selektywności metody elektrochemicznej i samego przyrządu pomiarowego, oraz odporności na wpływ związków chemicznych zakłócających pomiar.

EN

The article presents general remarks concerning the gas hazard of hydrogen sulphide in KGHM Polska Miedź S.A. mines. The methods of testing and measuring the concentration of gaseous components occurring in the mine air and the criteria for selecting a specific method in the operating conditions of the mine are described. Selected measurement methods, which are initially recommended for use in copper ore mines, were characterized, namely: laser method, chromatographic method with portable chromatograph, FTIR method (Fourier-transform in infrared), fluorescence method in ultraviolet and portable fast reading gas detectors. Preliminary results of tests with the use of so called fast reading meters, aimed at determining the selectivity of the electrochemical method and the measuring instrument itself, as well as the resistance to the influence of chemical compounds interfering with the measurement, were presented.

5

Gas outflow from an underground site – numerical simulations into baric tendency and airflow rate relationship

Wrona P., Król A., Król M.

Archives of Mining Sciences

|

2018

|

Vol. 63, no. 2

251--268

EN

Gas emissions from underground sites to the atmosphere depend on many factors. Pressure drops are considered to be the most important. However, emissions can also be observed during the initial phase of the pressure rise, following a previous drop in pressure. On the other hand, gas emissions may not be detected when the pressure drops, especially when a previous pressure rise has taken place. The aim of the research was to determine the role of variations in baric tendency on airflow rate and its direction. To solve this problem a numerical model was built utilizing the Ansys Fluent software package. Subsequently, three scenarios of baric tendency variations were tested: a) rise – drop, b) drop – drop, c) drop – rise. The results showed inert behavior of gases. Under scenario (c), 1 hour after the change in tendency gases still were flowing out to the atmosphere. Considering scenario (a), it was proved that even during a pressure drop gas emissions do not take place, which can be crucial for further determination of the gas hazard at the surface or for assessment of the rate of gas emissions from a particular gas emitter. Scenario (b) merely gave an overview of the process and was mainly used for validation purposes. It gave a maximal CO2 concentration of 2.18%vol (comparable to measurements) and a CO2 mass flow rate 0.15kg/s. Taking into account greenhouse gas emissions this amounted to 514 kg CO2/h.

PL

Emisja gazów z górotworu do atmosfery zależy od wielu czynników, z których jako najważniejszy uznawane są spadki ciśnienia atmosferycznego. Jednakże podczas prowadzonych badań wypływ gazów został także odnotowany podczas początkowego okresu zwyżki barycznej, poprzedzonego zniżką. Wystąpiło także zjawisko braku wypływu gazów mimo występującej zniżki barycznej, w szczególności po okresie wzrostu ciśnienia. Dlatego celem przeprowadzonych badań było określenie wpływu zmian ciśnienia atmosferycznego (rodzaju tendencji barycznej) na natężenie przepływu gazów pomiędzy górotworem a atmosferą oraz wyznaczenie jego kierunku. Do badań stworzono model numeryczny zjawiska w programie Ansys Fluent. Założono trzy warianty zmian ciśnienia: a) zwyżka – zniżka, b) zniżka – zniżka, c) zniżka – zwyżka. Otrzymane wyniki potwierdziły występującą bezwładność badanego procesu. W przypadku scenariusza (c), 1 gazy wypływały do atmosfery przez okres godziny po zmianie tendencji barycznej ze zniżki na zwyżkę. Rozpatrując scenariusz (a), dowiedziono, że emisja gazów może nie wystąpić mimo zachodzącej zniżki ciśnienia atmosferycznego. Może to mieć kluczowe znaczenie przy określaniu zagrożenia gazowego na powierzchni terenu lub wyznaczaniu intensywności emisji gazów z górotworu. Scenariusz (b) był scenariuszem porównawczym i służył do walidacji modelu. Dla tego scenariusza otrzymano maksymalne stężenie CO2 wynoszące 2.18%vol (wartość porównywalna ze stwierdzoną podczas pomiarów) oraz natężenie emisji CO2 równe 0.15kg/s. W przeliczeniu na emisję godzinną jest to 514kg CO2/h. Wartość ta ma znaczenie pod kątem emisji gazów cieplarnianych do atmosfery.

6

Ocena zagrożenia gazowego w kopalni Rudna na podstawie analizy porowatości dolomitów z poziomu zbiornikowego

Poszytek A., Rożek R., Dudek L.

Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego

|

2017

|

nr 469

47--58

PL

W kopalni Rudna nad stropem wyrobisk górniczych odnotowano występowanie poziomu dolomitu, w obrębie którego znajduja się izolowane pułapki z gazem pod wysokim ciśnieniem. Badany poziom stanowi duże zagrożenie dla prowadzonych robót górniczych i jest obiektem prac badawczych. Do oceny bezpieczeństwa prowadzenia prac górniczych konieczna jest znajomość sposobu występowania gazu w przestrzeni porowej badanych dolomitów. Szczególnie, że dotychczas za „niebezpieczne” uważano dolomity o wysokiej porowatości, gdy tymczasem w wielu otworach wiertniczych stwierdzono produkcję gazu z dolomitów o niskiej porowatości. Celem artykułu jest określenie potencjału zbiornikowego badanych dolomitów i interpretacja ich potencjalnego zagrożenia dla prowadzonych prac górniczych. Na podstawie obserwacji mikroskopowych, analizy mikrotomografii rentgenowskiej i badań porozymetrii rtęciowej stwierdzono, że w poziomie zbiornikowym występują trzy typy dolomitów o zróżnicowanym charakterze porowatości: dolomity o dobrych parametrach zbiornikowych, dolomity o obniżonych parametrach zbiornikowych i dolomity o charakterze skały uszczelniającej. Na szczególną uwagę zasługują dolomity o charakterze skały uszczelniającej, które na podstawie badań porozymetrycznych charakteryzują się bardzo niską porowatością. Na podstawie obserwacji mikroskopowych stwierdzono w nich 4% porowatość zamkniętą, w której jest również uwięziony gaz. Obecność gazu zamkniętego w porach dolomitów jest zjawiskiem dość powszechnym, jednak to obecność wysokociśnieniowych pułapek gazowych w obrębie lokalnie bardziej porowatych, mikroszczelinowatych i przepuszczalnych dolomitów stanowi zasadnicze zagrożenie.

EN

Reservoir dolomites saturated with gas under high pressure were found in the ceiling of excavations in a Rudna copper mine in southwestern Poland. Reservoir dolomites are a major concern in the mining industry and the focus of substantial research. High-porosity dolomites are definitively considered "hazardous", but the gas is extracted from the dolomites with low porosity, too. So, it is necessary to know way of gas occurrence in the pore space. This article aims to describe the reservoir potential of the dolomites through pore space characterisation and determine whether the gas can migrate into the excavations. A comprehensive analysis of the distribution of pore size and nature using microscopic observations, X-ray microtomography and mercury porosimetry. The results distinguished three types of dolomites with different porosities: dolomites with high effective porosity, dolomites with reduced effective porosity, and sealed dolomites. Particular attention should be paid to sealed dolomites. Their effective porosity results from mercury porosimetry are very low. However, they also contained 4% closed porosity described from microscopic observations, where gas is accumulated, too. Presence of gas in the closed pores dolomites is a common phenomenon. However, the presence of high-pressure gas traps within locally more porous, microcraced and permeable dolomites is a major threat.

7

The application of a jet fan for the control of air and methane streams mixing at the excavations cross - the results of numerical simulations

Wrona P., Różański Z., Pach P., Domagała L.

Management Systems in Production Engineering

|

2016

|

nr 3 (23)

156--162

EN

The paper presents the results of numerical simulations into the distribution of methane concentration at the intersection of two excavations with a fan (turned on) giving the air stream to the area of the crossing. Assumed case represents emergency situation related to the unexpected flow of methane from an excavation and its mixing with fresh air. It is possible when sudden gas outburst takes place, methane leaks from methane drainage system or gas leaks out the pipelines of underground coal gasification devices. Three options were considered – corresponding to three different speeds of the jet fan. They represent three stages of fan work. First – low air speed is forced by a pneumatic fan, when electricity is cut off after high methane concentration detection. Medium speed can be forced by pneumatic-electric device when methane concentration allows to turn on the electricity. Third, the highest speed is for electric fans. Simulations were carried out in the Fire Dynamics Simulator (FDS) belongs to the group of programs Computational Fluid Dynamics (CFD). The governing equations are being solved in a numerical way. It was shown that proposed solution allows partial dilution of methane in every variant of speed what should allow escape of the miners from hazardous area.

PL

W artykule przedstawiono wyniki symulacji komputerowych dotyczących zagadnienia rozkładu stężenia metanu przy skrzyżowaniu dwóch wyrobisk z włączonym wentylatorem kierunkującym strugę powietrza w rejon stropu skrzyżowania. Założona sytuacja dotyczyła awaryjnego wypływu metanu z zagazowanego wyrobiska do korytarza, którym płynie powietrze świeże. Taka sytuacja jest możliwa na przykład na skutek nagłego wyrzutu gazów, rozszczelnienia instalacji odmetanowania lub wycieku gazu z instalacji podziemnego zgazowania węgla. Rozpatrzono trzy warianty – odpowiadające trzem różnym prędkościom przepływu powietrza wywołanego pracą wentylatora pomocniczego. Pierwszy wariant dotyczy najmniejszej prędkości powietrza generowanej przez wentylator pneumatyczny, działający po odcięciu zasilania elektrycznego na skutek przekroczenia dozwolonego stężenia metanu. Drugi wariant to większą prędkość powietrza, generowana przez wentylator pneumatyczno-elektryczny. Trzeci wariant stanowi największą prędkość powietrza wytwarzaną przez wentylator elektryczny. Symulacje prowadzono w programie Fire Dynamics Simulator (FDS) należącym do grupy programów Computational Fluid Dynamics (CFD), rozwiązujących w swych algorytmach równania mechaniki płynów w sposób numeryczny. Wykazano, że zastosowanie proponowanego rozwiązania, umożliwi częściowe rozcieńczenie metanu w każdym z badanych wariantów, umożliwiając na przykład ucieczkę załogi z wyrobiska zagrożonego wybuchem.

8

The problem of carbon dioxide emissions from closed coal mine shafts – the overview and the case study

Wrona P., Sułkowski J., Różański Z., Pach G.

Archives of Mining Sciences

|

2016

|

Vol. 61, no. 3

587--600

EN

Greenhouse gas emissions are a common problem noticed in every mining area just after mine closures. However, there could be a significant local gas hazard for people with continuous (but variable) emission of these gases into the atmosphere. In the Upper Silesia area, there are 24 shafts left for water pumping purposes and gases can flow through them hydraulically. One of them – Gliwice II shaft – was selected for inspection. Carbon dioxide emission with no methane was detected here. Changes in emission and concentration of carbon dioxide around the shaft was the aim of research carried out. It was stated that a selected shaft can create two kinds of gas problems. The first relates to CO2 emission into the atmosphere. Possible emission of that gas during one minute was estimated at 5,11 kg CO2/min. The second problem refers to the local hazard at the surface. The emission was detected within a radius of 8m from the emission point at the level 1m above the ground. These kinds of matters should be subject to regular gas monitoring and reporting procedures.

PL

Emisja gazów cieplarnianych jest problemem dotyczącym wszystkich zagłębi górniczych węgla kamiennego na świecie. Problem ten nie kończy się wraz z likwidacją zakładów górniczych. Jako najbardziej prawdopodobne źródła emisji metanu lub/i dwutlenku węgla ze zlikwidowanej kopalni uznawane są uskoki tektoniczne, zlikwidowane lub nieczynne szyby kopalniane, obszary wychodni pokładów węgla, krawędzie dawnej płytkiej eksploatacji itd. (Czaja, 2011; Dziurzyński et al., 2004; Sułkowski & Wrona, 2006). Wypływy gazów cieplarnianych na powierzchnię terenu po pierwsze oddziałują negatywnie na stan atmosfery, a po drugie mogą tworzyć lokalne, tym niemniej przejściowe, zagrożenie dla bezpieczeństwa powszechnego. W pierwszym rozdziale artykułu przedstawiono obecny stan wiedzy na świecie dotyczący poruszanego zjawiska. Stanowiło to przesłankę do podjęcia badań, których rezultaty przedstawiono w kolejnych rozdziałach. Stwierdzono także, że w żadnym kraju nie są prowadzone procedury pomiarów i raportowania emisji gazów cieplarnianych z obiektów tego typu. Następnie przedstawiono wyniki badań dotyczących emisji dwutlenku węgla z wybranego, nieczynnego szybu górniczego oraz imisji tego gazu w otoczeniu szybu. Na obszarze Górnego Śląska pozostawiono 24 szyby kopalniane dla prowadzenia odwadniania. Są to szyby aerodynamicznie drożne. Do badań wybrano jeden z nich, nieczynny szyb „Gliwice II”. Podczas badań wstępnych stwierdzono znaczące ilości wypływającego dwutlenku węgla przy braku obecności metanu w mieszaninie gazów. Jako, że emisja gazów ze zlikwidowanej kopalni ku atmosferze może być porównana z emisją gazów ze zrobów do powietrza płynącego poprzez czynna kopalnię (Krach, 2004; Drzewiecki, 2004), uznane jest, że zależy od wielu czynników (w tym głównie od wahań ciśnienia atmosferycznego, ale także od różnicy gęstości gazów i powietrza atmosferycznego (Grzybek, 2012; Wrona et al., 2014). Harmonogram badań przewidywał okresowe pomiary od lutego do maja 2014r. głównie w trakcie zniżek barycznych. Pomiary emisji prowadzono na trzech zidentyfikowanych otworach wylotowych w płycie zamykającej szyb (Fig. 2-3). W każdym otworze przeprowadzono badania wstępne dotyczące określenia jednorodności koncentracji gazu w całym profilu. Do pomiarów prędkości powietrza zastosowano metodę trawersu ciągłego. Stwierdzono, że największa wartość emisji dwutlenku węgla wyniosła 2,69 m3/min (Tab. 2), co przy uwzględnieniu średniej gęstości tego gazu (1,9 kg/m3) odpowiada 5,11 kg/min. Otrzymany wynik jest wartością chwilową, natomiast daje pogląd na możliwą skalę maksymalnej emisji. Otrzymano także nowe wyniki dotyczące wpływu różnicy pomiędzy temperaturą gazu, a temperaturą atmosfery na wielkość emisji gazu. Dnia 14.03.2014 pomimo zniżki barycznej o tendencji –0,53 hPa/h wielkość emisji dwutlenku węgla dochodziła do 1,66 m3/min (Tab. 2). Natomiast 28.02.2014 pomimo spadku ciśnienia o mniejszej wartości tendencji barycznej, wynoszącej –0,4 hPa/h, wartość emisji była największa. Analizując wyniki przeprowadzonych pomiarów psychrometrycznych powietrza atmosferycznego i gazu stwierdzono, że w pierwszym przypadku różnica temperatur gazu i atmosfery wynosiła –0,1°C, natomiast w drugim przypadku 6,0°C. Pomiary emisji dwutlenku węgla wokół szybu „Gliwice II” prowadzono na poziomie gruntu i na wysokości 1m nad gruntem w oparciu o założoną siatkę pomiarową (Fig. 3). W każdym z punktów pomiarowych pozostawiono detektor gazów MulitRae Plus (z automatycznym zapisem danych) na czas dwóch minut z ustawionym interwałem próbkowania 30 sekund. Otrzymane cztery wyniki dla każdego punktu następnie uśredniono. Mapy izolinii stężenia dwutlenku węgla wokół szybu Gliwice II wykonano w programie Surfer 8. Przykład z 21.05.2014 przedstawiono na Fig. 5. Stwierdzono, że zasięg podwyższonego stężenia dwutlenku węgla może sięgać 8 m od punktowego źródła emisji na wysokości 1 m, a na poziomie gruntu może tę wartość przekraczać.

9

Kształtowanie się potencjalnego zagrożenia gazowego amoniakiem w ścianie przy stosowaniu technologii opartych na mieszaninach popiołowo-wodnych

Krause E., Wierzbiński K.

Przegląd Górniczy

|

2015

|

T. 71, nr 5

62--70

PL

Zastosowanie popiołów energetycznych z denitryfikacji spalin metodami selektywnej redukcji NOx w technologiach wykorzystujących mieszaniny popiołowo-wodne pod ziemią powoduje uwalnianie się amoniaku w postaci gazowej do powietrza kopalnianego. W artykule zauważono, że w określonych warunkach wentylacyjnych, stosowanie technologii wykorzystujących mieszaniny popiołowo-wodne może implikować w kopalniach węgla nowy rodzaj potencjalnego zagrożenia o charakterze antropogenicznym, tj. zagrożenia gazowego amoniakiem. Wskazano na konieczność prowadzenia badań nad tym zagrożeniem w warunkach in-situ, głównie w miejscu stosowania technologii oraz w wyrobiskach wentylacyjnie związanych z miejscem aplikacji mieszanin popiołowo-wodnych. Z uwagi, że aktualnie w warunkach rzeczywistych na szeroką skalę badania takie nie są prowadzone, w pracy przedstawione zostały wstępne wyniki badań modelowych CFD rozkładu stężeń amoniaku w powietrzu wentylacyjnym w ścianie przewietrzanej w układzie U po caliźnie węglowej. Model numeryczny stanowił fragment 3D: zrobów, chodnika nadścianowego (miejsca podawania mieszaniny popiołowo-wodnej) oraz końcowego odcinka ściany. Obliczenia wykonano dla stanu ustalonego, przy założeniu wydatku powietrza w chodniku nadścianowym 1000 m3/min oraz intensywności emisji amoniaku w zrobach 0,06 dm3NH3/min (7,6-10-7 kg/s). Wyniki obliczeń pokazują wzrost stężenia amoniaku w chodniku wentylacyjnym w kierunku zrobów. Przedstawione wstępne wyniki badań numerycznych rozkładu stężenia gazu w środowisku ściany są pierwszymi tego typu badaniami dot. potencjalnego zagrożenia gazowego amoniakiem w kopalniach węgla.

EN

The application of energy ashes from the denitrification of combustion gases by the use of selective reduction methods NOx in technologies applying ash-water mixtures underground, leads to the release of ammonia in the gas state to the mine air. This paper proves that in particular ventilation conditions, the use of technologies which apply ash-water mixtures may imply a new type of possible hazard of anthropogenic nature, such as ammonia gas hazard. The necessity of doing research on this hazard in in-situ conditions was indicated, mainly in the location where the technology may be used and in excavations connected to the ventilation system and with the area of ash-water mixtures delivery. Taking into account that such studies have not been made in real conditions on a large scale so far, this paper presents the preliminary results of model research CFD of distribution of the ammonia concentration in ventilation air in the wall aerated in the U system along the body of coal. The numerical model was a 3D fragment of: goaf, top gate (the area of delivering the ash-water mixture) and the final section of the wall. The calculations were performed for a defined state assuming the airflow in the top gate at 1000m3/min and the intensity of ammonia emissions in goaf at 0,06 dm3NH3/min (7,6-10-7 kg/s). The results prove the rise in concentration of ammonia in the air-heading in the direction of the goaf. The preliminary calculation results of gas concentration distribution in the environment of the wall are first studies which concern the ammonia gas hazard in coal mines.

10

Podejmowanie działań profilaktycznych zagrożenia gazowego w aspekcie propozycji wskaźnika „klas emanacyjności”

Nawrat S., Napieraj S., Soroko K., Gola S.

Cuprum : czasopismo naukowo-techniczne górnictwa rud

|

2015

|

nr 4

133--144

PL

W O/ZG „Polkowice-Sieroszowice” występuje potencjalne zagrożenie gazami szkodliwymi dla zdrowia, w tym siarkowodoru, w dwóch oddziałach górniczych poziomu złoża rudy miedzi i w złożu soli kamiennej. W oddziałach tych podejmuje się szereg działań profilaktycznych dla zapewnienia bezpieczeństwa załodze górniczej. Jednakże możliwość potencjalnego zagrożenia gazowego może wystąpić we wszystkich oddziałach górniczych, prowadzonych eksploatację na głębokościach przekraczających 1000 m. p.p.m. Na podstawie dotychczasowych doświadczeń, w kopalni funkcjonują procedury postępowania na wypadek wystąpienia zagrożenia gazowego i zjawisk gazogeodynamicznych, zabezpieczające załogę dołową. Niemniej jednak, uwzględniając cechy występujących zjawisk, dotychczas nie opracowano miernika określającego stopień niebezpieczeństwa występującego zagrożenia, który mógłby dodatkowo wskazywać zakres i kolejność podejmowanych działań profilaktycznych. W artykule przedstawiono propozycję nowego wskaźnika, którego wyznaczane wartości mogłyby warunkować kolejność określonych działań profilaktycznych.

EN

In “Polkowice-Sieroszowice” mine there is a potential hazard of health harmful gases, sulfide hydrogen among others, at two mining sections of the cooper ore deposit level and in rock salt deposit. In this mining sections many prevention measures are taken to ensure miners safety. However, the possibility of potential gases hazard can occur in all mining sections excavating at the depths exceeding 1000 m b.s.l. Based on gathered experience in the mine function procedures of acting in case of gases and gas-geodynamic hazard occurrence protecting the underground staff. Nevertheless, taking into consideration features of the occurring phenomenon so far there has not been elaborated any way/measure to define the rate of danger of the occurring hazard, which could additionally show the range and sequence of the prevention measures taken. In the article a proposal of a new index is shown, which defined values could condition sequence of specific prevention measures.

11

Problemy eksploatacji złoża zagrożonego tąpaniami w warunkach współwystępowania zagrożenia gazowego w ZG “Polkowice-Sieroszowice”

Danis M., Gola S., Matusz C.

Przegląd Górniczy

|

2014

|

T. 70, nr 4

23--29

PL

Do niedawna w kopalniach rud miedzi głównym zagrożeniem naturalnym, warunkującym prowadzenie robót górniczych, było występowanie wysokoenergetycznych wstrząsów sejsmicznych. Większość z pól, w których prowadzone jest obecnie wydobycie, zaliczone jest do II i III stopnia zagrożenia tąpaniami. Po udostępnieniu obszarów złoża na głębokości przekraczającej 1000 m, w kopalniach KGHM Polska Miedź S.A. ujawniło się nowe zagrożenie naturalne, jakim jest występowanie gazów szkodliwych, głównie siarkowodoru. Aktualnie, w kopalni „Polkowice-Sieroszowice", eksploatacja złoża rud miedzi odbywa się w 13 oddziałach górniczych, przy czym zagrożenie gazowe występuje tylko w dwóch, a mianowicie w G-62 i G-63. W wymienionych oddziałach stężenia siarkowodoru stwierdzane są głównie w przestrzeniach zrobowych, co łączy się z potencjalną możliwością przedostawania się gazów do wyrobisk. Stosowny system przewietrzania oraz wydatki powietrza doprowadzane do frontów eksploatacyjnych skutecznie eliminują możliwość wystąpienia niedopuszczalnych stężeń w przestrzeniach roboczych, w których zatrudniani są pracownicy. W celu zapewnienia pełnego bezpieczeństwa pracownikom zatrudnionym w ww. oddziałach, wprowadzono monitoring indywidualny oraz nakaz stosowania środków ochrony indywidualnej, tj. półmasek przeciwgazowych i okularów ochronnych. W wyniku wstrząsu wysokoenergetycznego, którego epicentrum zlokalizowano w przestrzeni roboczej piętra F2W oddziału G-63, stwierdzono przekroczenia dopuszczalnych stężeń w pobliżu miejsca lokalizacji wstrząsu. W artykule opisano dotychczasowe działania profilaktyki zagrożenia gazowego oraz przedstawiono pierwsze wnioski z prowadzenia eksploatacji złoża rud miedzi w warunkach współwystępowania zagrożeń tąpaniami i gazami szkodliwymi.

EN

Until recently the main natural hazard in copper ore mines determining mining activities was high-energy seismic bursts occurrence. Most of the panels within which excavation is currently carried out belong to II and III degree of rock bursts hazard. After developing parts of the deposit located over 1000m below surface level in the mines of KGHM a new natural hazard occurred, which is presence of harmful gases, mainly hydrogen sulphide. At present in „Polkowice-Sieroszowice" mine exploitation of the copper ore deposit is carried out in 13 mining sections, but gas hazard occurs only in two of them — G-62 and G-63 mining sections. In the two mining sections, the hydrogen sulphide concentration is found mainly in goaf areas, which means there is a possibility of gases penetration into headings. Gas sources are identified as small emanations from fissures formed in uncovered roof plains, as the result of liquidation of the mined out areas and occasionally in working zone of the front. However, a proper ventilation system and amounts of air directed to excavation fronts successfully eliminate the possibility of impermissible concentrations occurrence in workspaces where workers are employed. In order to ensure full safety for workers employed in the above mentioned mining section, individual monitoring as well as order to use means of individual protection, that is anti-gas half-masks and protective goggles, were introduced. As the result of a high-energy rock burst, whose epicentre was located in the workspace of F2W sub-panel of G-63 mining section, exceeding of permissible concentration was found near the rock burst location. This paper describes the so far applied gas hazard prevention measures and shows first conclusions regarding the copper ore deposit exploitation in the conditions of coexisting rock bursts and harmful gas hazards.

12

Assessment of hazard due to release of gaseous ammonia from the fly ash-water mixture applied in longwall mine gobs

Krause E, Drobek L., Borecki T.

Journal of Sustainable Mining

|

2014

|

Vol. 13, iss. 2

1--5

EN

Purpose: The introduction of flue gas denitrification technologies by selective catalytic reduction (SCR) or selective non-catalytic reduction (SNCR) in coal fired plants resulted in an increase of ammonia content in fly ash. The utilization of fly ash in fire and ventilation prevention of hard coal mines causes the release of ammonia from a fly ash-water mixture. In the applied technology of the ash and water mixture, ammonia in gaseous form is discharged and mixes with the air flowing through the mine airways. In this article, reference is made to the risk assessment of gaseous ammonia in the longwall area during the application of the fly ash-water mixture to the gobs in the U-tube ventilation system. Methods: The test methods include: ammonia release from ash and water mixtures at various temperatures and in respect to different proportions of water to ash with use of a multigas analyzer with an FTIR detector. Results: The results of the laboratory tests helped to determine the size of the ammonia stream released from the fly ash-water mixture in respect to different ratios of water to ash. Practical implications: Laboratory studies allow for ventilation and gaseous analysis to assess the level of ammonia risk, in the mine airways, from exhaust air discharged from the longwall area. Originality/ value Based on the literature review, this type of research has not been carried out so far.

13

Problematyka emisji gazów ze zlikwidowanych kopalń na obszarze Górnośląskiego Zagłębia Węglowego

Pach G., Różański Z., Wrona P.

Inżynieria Górnicza

|

2014

|

nr 2

28--31

PL

W artykule przedstawiono problem wypływu gazów ze zlikwidowanych kopalń na powierzchnię terenu. Główne zagrożenie w wypływających gazach mogą stanowić metan i dwutlenek węgla. Problem ten był notowany we wszystkich zagłębiach górniczych na świecie, w tym także w niektórych częściach Górnośląskiego Zagłębia Węglowego. Tym niemniej, jak dotąd, w Polsce nie istnieją formalne rozwiązania dotyczące ochrony obiektów budowlanych istniejących i projektowanych na terenach zagrożonych niniejszym zjawiskiem.

EN

The problems of gas emission from closed mines to the surface is presented in the article. The main hazard is connected with the presence of methane and carbon dioxide in the gas mixture. This problem has been reported in every coal basin in the world, including selected areas of The Upper Silesia. However, in Poland, there are no sufficient legal and technical solutions for the protection of buildings in this kind of areas.

14

Ocena możliwości wybuchu lub zapalenia gazów w zrobach ścian zawałowych

Strumiński A., Madeja-Strumińska B.

Górnictwo i Geologia

|

2013

|

T. 8, z. 3

115--126

PL

W artykule przedstawiono praktyczną metodę oceny zagrożenia wybuchem lub zapaleniem atmosfery w zrobach ścian zawałowych. W szczególności dotyczy ona ścian eksploatacyjnych w pokładach metanowych i skłonnych do samozapalenia. W metodzie tej korzysta się z badań statystycznych składników atmosfery zrobowej i jej temperatury. Wyprowadzone wzory umożliwiają ocenę prawdopodobieństwa wystąpienia zagrożenia wybuchowego lub zapalenia gazów zrobowych, co pozwala na właściwą ocenę bezpieczeństwa pracy w rejonach ścian zawałowych.

EN

In this article we present a practical method to evaluate explosion or gas ignition hazards in goaf of longwall with cavings. Proposed method is especially usefull for investigation of hazards in methane boards and boards prone to spontaneous combustion. This method makes use of statistical analysis of chemical compounds of longwall's atmosphere and its temperature. Introduced equations enable evaluation of probability of certain events, its occurrences of explosion or gas ignition hazards. In consequence, proposed method can be used for proper evaluation of work safety in goaf of longwall with caving.

15

Zagrożenia gazowe w kopalniach rud miedzi - zagrożenie siarkowodorem

Butra J, Kijewski P.

Bezpieczeństwo Pracy i Ochrona Środowiska w Górnictwie

|

2013

|

nr 7

3--14

PL

W artykule omówiono warunki występowania siarkowodoru w stropowych warstwach złoża rud miedzi. Gaz ten związany jest z poziomem dolnej części anhydrytów (A1d) cechsztyńskich cyklotemu pierwszego (Z1), a jego ślady stwierdzane były organoleptycznie w rdzeniach wiertniczych podczas prac związanych z poszukiwaniem i dokumentowaniem złóż rud miedzi i gazu ziemnego. Od września 2010 r obecność H2S datuje się w wierceniach badawczych wykonywanych w OG „Sieroszowice”, a także w zrobach górniczych. Siarkowodór występujący w anhydrytach ma właściwości gazu zamkniętego (tight gas), związany jest ze skałami o bardzo niskiej przepuszczalności. Występowanie siarkowodoru w zrobach w OG „Sieroszowice” związana jest z pionowym zasięgiem spękań eksploatacyjnych, które obejmują zalegające w stropie skały węglanowe (Ca1) i część anhydrytów dolnych (A1d). W perspektywie obecności H2S spodziewana jest także w północno zachodniej części OG „Rudna” oraz w OG „Głogów Głęboki Przemysłowy”. W KGHM Polska Miedź SA prowadzone są obecnie poszukiwania metod oraz środków rozpoznawania i likwidacji zagrożenia związanego z obecnością związków siarkowych i zapewnienia załodze górniczej pełnego bezpieczeństwa.

EN

The article discusses the conditions for the occurrence of hydrogen sulfide in the roof layers of copper ores deposits. This gas is bound to the level of the lower part of Zechstein anhydrites (Aid) of the first cyclothem (Zl) and its presence was organoleptically confirmed in the drill cores during the works relates to prospecting and documenting the deposits of metal ores and natural gas. It was not, however, until September 2010 that the presence of hydrogen sulfide was analytically confirmed at the depth of ca. 23 m above the level of copper-bearing slates in the Ra5 C-36 exploratory borehole in the „Sieroszowice" mining area. Further confirmation was given by the emanations of this gas from roof drill holes in G-62 and G-63 departments, however without measurable values of pressure and flow. The hydrogen sulfide escaping the drill holes is characterised by a laminar, „emanative„ flow and its occurrence could only be verified close to the drill hole by its peculiar smell. The hydrogen sulfide present in anhydrites has the qualities of a tight gas, it is bound to the rocks of Iow permeability and increased activity can only be expected locally, in the more porous areas with cracks. The registered occurrence of hydrogen sulfide in the abandoned works in the „Sieroszowice" mining area is related to the vertical rangę of mining cracks which are present in the carbonate rocks (Cal) and part of the lower anydrites (Aid) found in the roof with maximum thickness of over 20 m. The area of secondary mining cracks may result in fissuring of the floor section of lower anhydrites, even to the level of rock salt, and release of hydrogen sulfide. This is applicable mostly to the „Sieroszowice" mining area by also other mining areas, such as the Western part of „Rudna" and, in futurę, „Głogów Głęboki-Przemysłowy". The determination of the origin of the hydrogen sulfide and its source is in the initial phase of research, but due to the severity of the hazard, remains an urgent task for mine management and services. Since the first spotting of H2S, there is an ongoing search for new methods of spotting and mitigating this hazard and providing maximum safety to the mining personnel.

16

Metoda oceny zagrożenia gazowego w rejonie zlikwidowanego szybu kopalni węgla kamiennego

Wrona P.

Wiadomości Górnicze

|

2010

|

Vol. 61, nr 5

287-293

PL

Migracja gazów na powierzchnię zlikwidowanych kopalń jest problemem powszechnie spotykanym. W artykule przedstawiono propozycję nomogramów gazowych jako charakterystyki zlikwidowanych szybów. Może to być prostą metodą, służącą przewidywaniu możliwego stężenia gazu kopalnianego nad zlikwidowanym szybem. W artykule przedstawiono także ogólne wiadomości o procesie wypływu gazów, wyniki badań w terenie oraz przykłady nomogramów. Stwierdzone wartości stężeń gazów są porównywalne z otrzymanymi podczas podobnych pomiarów w innych zlikwidowanych zagłębiach górniczych w Europie. Proponowane nomogramy są stworzone dla dwutlenku węgla, tym niemniej mogą być wykreślane dla dowolnego gazu kopalnianego, w tym metanu.

EN

Migration of gases to the surface of abandoned coal mines is a commonly encountered problem. This article presents a proposal of gas nomographs as a characterises of abandoned shafts. This may be a simple method, designed to anticipate a possible gas concentrations over the liquidated mine shaft. The article also presents general information on the process of gas outflow, the results of field studies and examples of nomograaphs. The observed concentrations of gases are comparable to those obtained in similar measurements in other liquidated coal basins in Europe. The proposed nomographs are designed for carbon dioxide, but they may be plotted for any mine gas, including methane.

17

Prognoza zagrożenia gazowego złoża rud miedzi zalegającego poniżej poziomu 1200 m.

Kondratowicz G.

Cuprum : czasopismo naukowo-techniczne górnictwa rud

|

1998

|

nr 9

97-118

PL

W referacie przedstawiono charakterystykę dotychczas stwierdzonych objawów gazowych w trakcie prowadzenia robót górniczych w kopalniach KGHM Polska Miedź S.A (szczególnie Rudna i Sieroszowice), oraz charakterystykę objawów gazowych stwierdzonych w trakcie wierceń geologiczno-poszukiwawczych dokumentujących złoże rud miedzi (ze szczególnym uwzględnieniem obszaru Retków-Ścinawa). Omówiono także kryteria oceny stopnia zagrożenia gazowego oraz określono potencjalne miejsca nagromadzeń gazów palnych w rozpatrywanym obszarze.

EN

Characteristic of the occurring gas symptoms recorded during mining operations in KGHM Polska Miedź SA mines (especially in Rudna and Polkowice mines) as well as gas symptoms characteristics recorded during prospecting drillings (mainly in Retków-Scinawa area) are presented in the paper. Criterion of the gas hazard degree evaluation were discussed and potential places of the flammable gases accumulation in this region are determined.